Karbon yarımqrupu elementləri
32. Karbon yarımqrupu elementlərinin icmalı. Karbon
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
121
33. Karbon oksidləri .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
125
34. Karbonat turşusu və onun duzları. Təbiətdə karbon dövranı.
.
.
.
.
.
.
128
35. Silisium
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
132
36. Silisium-dioksid və metasilikat turşusu. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
134
37. Silisiumun təbii birləşmələri və onların texnikada tətbiqi .
.
.
.
.
.
.
.
.
138
Ümumiləşdirici tapşırıqlar .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
142
38. Üzvi kimya nəyi öyrənir.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
143
39. Üzvi birləşmələrin kimyəvi quruluş nəzəriyyəsi. Üzvi birləşmələrin təsnifatı . .
.
147
Karbohidrogenlər
40. Doymuş karbohidrogenlər (alkanlar). Metan
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
151
41. Doymamış karbohidrogenlər. Etilen sırası karbohidrogenləri (alkenlər). Etilen . .
154
42. Asetilen və dien karbohidrogenləri. Asetilen .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
158
43. Tsiklik karbohidrogenlər – tsikloparafinlər və aromatik karbohidrogenlər.
.
.
.
162
44. Karbohidrogenlərin təbii mənbələri və onların emalı .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
165
Ümumiləşdirici tapşırıqlar .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
168
Karbohidrogenlərin oksigenli və azotlu törəmələri
45. Doymuş spirtlər. Etanol, etilenqlikol və qliserin
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
169
46. Doymuş aldehidlər. Sirkə aldehidi
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
173
47. Karbon turşuları. Sirkə turşusu və ali karbon turşuları. .
.
.
.
.
.
.
.
.
176
48. Mürəkkəb efirlər. Yağlar. Sabun və digər yuyucu vasitələr. .
.
.
.
.
.
.
.
179
49. Karbohidratlar.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
182
. .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
186
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
190
–
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
194
Ümumiləşdirici tapşırıqlar .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
195
Terminlər və kimyəvi anlayışlar
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
197
Əlavələr
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
201
50. Zülallar
51. İrimolekullu birləşmələr – polimerlər
52. Praktik iş 3. Üzvi birləşmələrin xassələri
DƏRSLİYİNİZLƏ TANIŞ OLUN!
Maraqoyatma
–
yeni mövzuya maraq oyadan suallar.
gündəlik həyatımızla əlaqəli və
Fəaliyyət
–
zuda öyrənilən biliklər arasında əlaqə yaratmağa
xidmət edən təcrübələr və nəzəri tapşırıqlar; fəal
idrak prosesinə həvəs oyadır.
əvvəl qazanılmış biliklərlə bu möv-
İnteqrativ blok
– kimyanın digər fənnlərlə, əsa-
sən, biologiya, fizika, riyaziyyat, coqrafiya və s.
ilə əlaqəsi.
Bilik qutusu
– mövzunu daha geniş və dərin
mənimsəməyə kömək edən məlumatlar.
–
Bu maraqlıdır
kimyəvi dünyagörüşünü geniş-
ləndirən və bilikləri zənginləşdirən məlumat.
Nümunə
mövzuya aid məsələlərin və ya nə-
zəri tapşırıqların həlli nümunələri; sonda müs-
təqil olaraq həll ediləcək məsələ və ya tapşırıq
verilir.
–
Açar sözlər
–
və anlayışlar.
hər bir mövzuya aid mühüm termin
Öyrəndiklərinizi tətbiq edin və yoxlayın
–
zuda öyrənilənləri tətbiq etmək və möhkəmlən-
dirmək məqsədi güdən sual və tapşırıqlar.
Biliklərdə zəif cəhətləri müəyyən etməyə və ya-
radıcı bacarıqların inkişafına kömək edir.
möv-
Ümumiləşdirici tapşırıqlar
– hər fəslin sonunda
bu fəsildə öyrənilənləri ümumiləşdirməyə xidmət
edən sual və tapşırıqlar.
Terminlər və kimyəvi anlayışlar
– dərslikdə
istifadə olunan əsas termin və anlayışların izahı.
İzahatlar
– mövzunun məzmunu ilə bağlı əsas
anlayış, tərif, qayda və izahatlar.
8
M
ETALLARIN İCMALI, TƏBİƏTDƏ TAPILMASI VƏ ALINMASININ
ÜMUMİ ÜSULLARI. METALLARIN ƏRİNTİLƏRİ
IX sinifdə kimyanın öyrənilməsi metallardan baş-
lanır. Məlum olan 118 kimyəvi elementin 90-dan
çoxu metaldır. Metalsız Yer kürəsini təsəvvür
etmək mümkün deyil. Belə ki, Yer kürəsinin nüvəsi,
əsasən, dəmir və nikeldən, mantiyası alüminiumun
birləşmələrindən, litosferi (Yer qabığı) isə bir çox metal birləşmələrindən ibarətdir.
Fəsil
METALLARIN ÜMUMİ XARAKTERİSTİKASI
1
1
Kimya və biologiya. Canlı orqanizmlərin də fəaliyyətində metallar əhəmiyyətli rol oy-
nayır. Məsələn, fotosintez prosesi maqneziumun üzvi birləşməsinin (xlorofilin) iştirakı ilə
baş verir. İnsan orqanizmində metal ionları fermentlərin tərkibində, qanda və s.-də
yüzlərlə mühüm kimyəvi proseslərdə iştirak edir.
METALLAR
1
bölmə
– Maşın və mexanizmlə-
rin əsas hissələri nə
üçün, əsasən, metaldan
hazırlanır?
Əsas yarımqrup metallarının dövri sistemdə yerləşməsini nəzərdən keçirin və suallara
cavab verin:
Qrup
Dövr
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
1
(H)
Q e y r i - m e t a l l a r H
He
2
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
3
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
4
K
Ca
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
5
Rb
Sr
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
6
Cs
Ba
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
7
Fr
Ra
M e t a l l a r
– Əsas yarımqrup metalları dövri sistemin əsasən hansı qruplarında yerləşir?
– Sizcə, bu nə ilə əlaqədardır?
– Nə üçün dövrün nömrəsi artdıqca metal xassəli elementlərin sayı da artır?
Fəaliyyət
Əsas yarımqrup metallarının dövri sistemdə yerləşməsi
1
9
• I fəsil •
Metalların ümumi xarakteristikası
•
Beləliklə, metallar dövri sistemdə, əsasən, berilliumdan Be astatadək At çəkilmiş
diaqonalın sol aşağı hissəsində yerləşir (dövri sistemdə I–III qrupun əsas yarım-
qruplarının (hidrogen və bordan başqa) və I–VIII qrupun əlavə yarımqrup ele-
mentlərinin hamısı, lantanoid və aktinoidlər də daxil olmaqla metallardır).
Metal atomlarının xarici energetik səviyyəsində, adətən, birdən üçə qədər elekt-
ron yerləşir. Hər bir dövrdə onların atomları, bir qayda olaraq, böyük radiusa malik
olub valent elektronlarını asanlıqla verir. Bu səbəbdən metallar güclü reduksiya-
edicidir və birləşmələrində yalnız müsbət oksidləşmə dərəcəsi göstərir.
Metalların təbiətdə yayılması
Yer kürəsində metallardan ən çox yayılanları – alüminium (
8%) və dəmirdir (5%).
Təbiətdə metallar sərbəst və birləşmələr şəklində mövcuddur. Sərbəst halda (külçə
şəklində), adətən, az aktiv metallar (Au, Pt, Ag, Cu) rast gəlinir. Birləşmələr halında
olan metallar isə oksid və duzlar şəklində yayılmışdır:
Birləşmələr
Mineralların tərkibi və adı
Mineralların tərkibi və adı
Oksidlər
Al
2
O
3
·nH
2
O – boksit
Fe
3
O
4
– maqnetit
Sulfidlər
FeS
2
– pirit
HgS – kinovar
Karbonatlar
CaCO
3
– kalsit
FeCO
3
– siderit
Xloridlər
NaCl – qalit
KCl – silvin
Sulfatlar
CaSO
4
·2H
2
O – gips
Na
2
SO
4
·10H
2
O – qlauber duzu
Metalların alınmasının ümumi üsulları
Filizlərdən metallar metal kationlarının reduksiyası ilə alınır:
M
n+
+ ne
–
M
0
Sənayedə metalların alınmasında, əsasən, 3 üsuldan – pirometallurgiya, hidrometal-
lurgiya və elektrometallurgiya üsullarından istifadə edilir.
•
İndiyədək tapılan ən ağır mis külçəsi 420 t, gümüş külçəsi – 13,5 t, qızıl
külçəsi isə 112 kq olmuşdur.
Bu maraqlıdır
Qızıl
külçə
Mis
külçə
Gümüş
külçə
10
1. Pirometallurgiya üsulunda metal reduksiyaedici (C, CO, H
2
, aktiv metallar)
vasitəsilə yüksək temperaturda filizdən reduksiya olunur (tənlik: 1, 2 və 3b). Bu
üsulda sulfidlər və karbonatlar əvvəlcə oksidlərə çevrilir (t.3a).
1. Cu
2
O
+ C
t
2Cu
+ CO
2. Fe
2
O
3
+ 3CO
t
2Fe + 3CO
2
3a. 2ZnS + 3O
2
t
2ZnO + 2SO
2
3b. ZnO + C
t
Zn + CO
Reduksiya aktiv metalla (Al, Mg, Na) və ya hidrogenlə aparıldıqda proses müva-
fiq olaraq metallotermiya və hidrogenotermiya adlanır; məsələn:
Cr
2
O
3
+ 2Al
t
2Cr +
Al
2
O
3
alüminotermiya
MoO
3
+ 3H
2
t
Mo +
3H
2
O
hidrogenotermiya
2. Hidrometallurgiya üsulunda metalın birləşməsi məhlula keçirilir və həmin
məhluldan metal özündən daha aktiv metalla və ya elektrik cərəyanı ilə reduksiya
olunur. Bu yolla qızıl, gümüş, mis, sink, volfram (W) və s. metallar alınır:
CuO
+ H
2
SO
4
CuSO
4
+
H
2
O
məhlul
CuSO
4
məhlul
+
Fe Cu + FeSO
4
3. Elektrometallurgiya üsulunda metal onun birləşməsinin ərintisindən elektro-
lizlə alınır. Adətən, bu yolla aktiv metallar (Na, K, Ca, Al və s.) alınır; məsələn:
2NaCl
(ərinti)
з
-
ел
2Na + Cl
2
2Al
2
O
3
(ərinti)
з
-
ел
4Al + 3O
2
Əridilmiş duz və qələvilərin elektrolizi
Ə
gər natrium-xlorid ərintisinə salınmış elektrodları sabit cərəyan mənbəyinə qoş-
saq, müsbət yüklü Na
+
kationları katoda (K
–
), mənfi yüklü Cl
–
anionları anoda (A
+
)
tərəf hərəkət edəcək. Na
+
kationları katoddan özlərinə elektron birləşdirib reduksiya
olunur, Cl
–
anionları isə öz elektronlarını anoda verib oksidləşir: katodda Na, anodda
isə xlor ayrılır. Bu iki prosesin elektron tənlikləri belə göstərilir:
Katod
(К
–
): Na
+ e
–
Na
Anod
(А
): 2Cl
– 2e
–
Cl
2
• Sabit elektrik cərəyanının təsiri ilə elektrodlarda baş verən oksidləşmə-reduksiya
reaksiyalarına elektroliz deyilir.
Katod və anodda baş verən proseslərin elektron tənliklərinin sağ və sol tərəflərini
toplayıb NaCl ərintisinin elektrolizinin molekulyar tənliyini tərtib edək (
a
) (elek-
trodlarda verilən və alınan elektronların sayını bərabərləşdirmək üçün katod prose-
sinin tənliyi 2-yə vurulur):
Bilik qutusu
• Katod – səthində artıqlaması ilə elektron olan
mənfi yüklü elektrod.
• Anod – səthində elektron çatışmayan müsbət
yüklü elektrod.
NaCl ərintisinin elektrolizi
(sxem)
1
11
• I fəsil •
Metalların ümumi xarakteristikası
•
Qələvilərin ərintisinin elektrolizi də oxşar şəkildə baş verir: katodda metal kationları
reduksiya olunur, anodda isə OH
–
anionları oksidləşir (
b
).
KOH
K
+ OH
ərinti
Katod
(К
–
): K
+ e
–
K 4
Anod
(А
): 4OH
– 4e
–
2H
2
O+O
2
4KOH
4K+ 2H
2
O
+ O
2
ərinti arakəsmə (katod və anod
arasında)
NаCl
Na
+ Cl
ərinti
Katod
(К
–
): Na
+ e
–
Na 2
Anod
(А
): 2Cl
– 2e
–
Cl
2
2NаCl
2Nа + Cl
2
ərinti
(a)
Xörək duzunun elektrolizi
(b)
Qələvinin (KOH) elektrolizi
Elektroliz tənlikləri üzrə hesablamalar
NaCl duzunun ərintisinin elektrolizi zamanı katodda 0,2 mol metal alındığını nəzərə alaraq
anodda ayrılan xlor qazının həcmini (n.ş.) müəyyən edin. A
r
(Na) = 23.
Həlli:
NaCl ərintisinin elektroliz tənliyindən xlorun həcmini hesablayaq:
2NaCl
ərinti
0,2 mol
2Na
2 mol
+
x
l
Cl
2
22,4
l
↑
x =
0,2 mol∙22,4
l
2 mol
=2,24 l.
Məsələ. MCl tipli duzun ərintisinin elektrolizi zamanı katodda 2,3 q metal, anodda isə 1,12
l xlor (n.ş.) ayrıldığını nəzərə alaraq metalın nisbi atom kütləsini müəyyən edin.
nü
mu
nə
•
Duz və qələvilərin elektrolizi ilə kalium, natrium,
barium, kalsium metallarını, həmçinin stronsium və
maqneziumun amalqamalarını almışdır.
Amalqama –
metalın civədə həll olması nəticəsində alınan
ərintidir.
Devi Hemfri
(1778–1829)
İngilis kimyaçısı
Bilik qutusu
• Metalların və ərintilərin
alındığı sənaye sahəsi metallurgiya
adlanır. Metallurgiya sənayesində
metallar filizlərdən alınır. Sənayedə
metalları almaq üçün yararlı olan təbii
birləşmələr filiz adlanır. Əksər filizlərdə
metalın miqdarı çox az olur (məsələn:
0,6%). Ona görə də filiz əvvəlcə emal
edilir – boş (lazımsız) süxurlardan
təmizlənərək zənginləşdirilir, yəni
konsentrat şəklinə çevrilir.
1000 kq
mis filizindən
20 kq mis
konsentratı
alınır
6 kq saf
mis alınır
Yerli filiz yataqlarının işlənməsində Azərbay-
can kimyaçısı Həbib Şahtaxtinski və onun
elmi məktəbinin böyük rolu olmuşdur.
elektrolizin molekulyar tənlikləri
12
Metalların ərintiləri (xəlitələr)
Metallar bir çox hallarda texnikada, əsasən, ərintilər şəklində istifadə edilir.
• İki və daha artıq metaldan, yaxud metal və qeyri-metaldan ibarət sistemlərə
ərintilər deyilir.
Təsnifatı. Texnikada ərintilər müxtəlif əlamətlərə görə təsnif edilir: məsələn,
xarakterik xassələrinə görə çətinəriyən (nixrom) və asanəriyən (tunc, bürünc,
lehim), paslanmayan (xromlanmış polad) və s.; ərintinin əsasını təşkil edən metala
görə qara (çuqun, polad), əlvan (tunc (Cu, Sn), bürünc (Cu, Zn), melxior), yüngül
(düralüminium (Al, Mg, Cu), elektron); ərintinin komponentlərinin sayına görə
(ikili, üçlü və s).
Ərintilərin tərkibinə bəzi metal və qeyri-metalları əlavə etdikdə faydalı xassəli
ərintilər alınır (belə proses legirlənmə adlanır). Məsələn, xrom Cr – ərintiyə bərklik
və korroziyaya davamlılıq, silisium Si – turşuların təsirinə qarşı davamlılıq, volfram
W – bərklik və istiyə qarşı möhkəmlik, titan Ti isə istiyə və korroziyaya davamlılıq,
həmçinin mexaniki möhkəmlik verir.
1. Hansı metallara təbiətdə sərbəst halda rast gəlinir?
A) Ca, Al, Fe B) Cu, Fe, Al C) Au, Pt, Ag D) Au, Ag, Zn E) Cu, Fe, Cr
Bilik qutusu
• Ərintilərin alınması üçün metallar birlikdə əridilərək qarışdırılır və sonra
soyudulur. Ərintinin möhkəmliyi, adətən, onun tərkibinə daxil olan metalların möhkəm-
liyindən çox, ərimə temperaturu, parıltısı və elektrik keçiriciliyi isə daha az olur.
Bilik qutusu
• Ərintilərin alınması, tərkib və xassələrinin tədqiqi sahəsində Azərbaycan
kimyaçıları – Əlihüseyn Quliyev, Paşa Rüstəmov və onların elmi məktəbləri mühüm
tədqiqatlar aparmış və hazırda da bu elmi istiqamət inkişaf etdirilir.
Kimya və ətraf mühit. Metallurgiya şlaklarının tərkibində, adətən, kalsium, maqnezium,
dəmir, manqan, mis, nikel, kobalt, qurğuşun, kadmium və digər metallar olur. Şlaklardan
bu metalların ayrılması onların əhəngdaşının iştirakı ilə əridilmiş şlakdan karbonla reduk-
siyasına əsaslanır.
Metallurgiya müəssisələrinin tullantı sularının zərərli metal kationlarından təmizlənməsi
suda olan kationların sulfidlər (PbS, HgS, CuS və s.) şəklində çökdürülməsinə əsaslanır:
M
2+
+ S
2–
MS
Beş ən çox istifadə edilən metalın tətbiqinin azalması sırası: dəmir, alü-
minium, mis, sink, manqan.
Bu maraqlıdır
• filiz • pirometallurgiya • hidrometallurgiya • elektrometallurgiya •
• elektroliz • metal ərintiləri •
Açar sözlər
Öyrəndiklərinizi tətbiq edin və yoxlayın
1
13
• I fəsil •
Metalların ümumi xarakteristikası
•
2. Hansı sxem hidrometallurgiya üsulunu əks etdirir?
A) WO
3
+ H
2
t
B) ZnO + C
t
C) Cr
2
O
3
+ Al
t
D) CuSO
4
+ Fe
E) Al
2
O
3
(ərinti)
з
-
ел
3. Metalların hansı təbii birləşmələri filiz adlanır? Filizlərə bir neçə misal gətirin.
4. Metalların alınmasının hər bir üsulunda, əsasən, hansı reduksiyaedicilərdən istifadə edilir?
5. Nə üçün qələvi və qələvi-torpaq metallarını hidrometallurgiya üsulu ilə almaq olmur?
Dostları ilə paylaş: |